mongoose премахва обект от вложен масив

Тъй като вашият масив от сесии е вътре във връзки

Опитайте "connections.$.sessions" вместо сесии, така че заявката ви да бъде

Users.findOneAndUpdate({ "userId": "myId", "connections.dateConnectedUnix": 1334567891 },
    { $pull: { "connections.$.sessions" : { device: "mobile" } } }, (err) => {
        if (err) {
            return res.status(404).json({ message: 'Error' });
        }
        return res.status(200).json({
            success: true,
            message: 'success'
        });
    }
);